Handoko Darmokoesoemo, Drs. M.Sc (2005) STUDI FISIKO-KIMIA PEMBEBASAN BESI (III) DALAM KOMPLEKS BESI (III) AZOTOBACTINE D SECARA IN VITRO. UNIVERSITAS AIRLANGGA. (Unpublished)

Preview	Text (ABSTRAK) gdlhub-gdl-res-2008-darmokoeso-6809-kkckkl-k.pdf Download (585kB) | Preview
	Text (FULLTEXT) 514. 40512.pdf Restricted to Registered users only Download (1MB) | Request a copy

Abstract

Unsur Fe adalah suatu unsur yang penting (essensial), yang dibutuhkan dalam beberapa sistem biologis, sebagai contoh: unsur tersebut berperan sebagai katalis dalam proses transfer elektron dalam suatu sistem baik biologis maupun kimia, juga berperanan sebagai transport oksigen (dalam hemoglobin, myoglobin), terlibat dalam metabolisme enzimatik hidrogen (hidrogenase) atau peroksidase, katalase serta nitrogenase. Unsur Fe juga didapatkan dalam beberapa senyawa flavoprotein dan sulfur protein. Walaupun unsur Fe ada dalam jumlah yang cukup berlimpah dalam kerak bumi, tetapi kebutuhan dalam bentuk ion Fe(III) yang terlarut sangat terbatas, dikarenakan daya larut bentuk polihidroksidanya [Fe(OOH)n] pada kondisi pH fisiologis sangat rendah (Ksp = 2 x 10-38), Untuk keperluan hidupnya, mikroorganisme (bakteri atau jamur) memerlukan juga unsur Fe tersebut, tetapi dalam bentuk terlarut (ion Fe3+), yang selanjutnya ditransportasikan dalam sistem membran selnya. Untuk melangsungkan dan memperlancar sistem metabolisme Fe dalam sistem membran selnya, mikroorganisme dipaksa untuk mensintesis secara biologis (biosintesis) suatu zat yang memiliki massa molekul relatif sekitar 500-2000 Dalton yang dikenal dengan nama siderophores, yang merupakan ligan khelat yang amat kuat untuk mengikat ion Fe(III) dan memiliki kemampuan untuk melarutkan, mengassimilasi serta mentransportasikan ion Fe tersebut ke dalam jaringan sel mikroorganisme tersebut. Secara umum berdasarkan gugus khelat bidentat yang dimilikinya, siderophores digolongkan menjadi tiga golongan, yaitu: -siderophores trikatekolat. -siderophores trihidroksamat. -siderophores campuran yang mengandung gugus khelat bidentat : katekolat, hidroksamat dan asatn a-hidroksi karboksilat. Masalah yang paling utama, dalam mempelajari mekanisme transpor Fe melalui sistem membran sel mikroorganisme tersebut, adalah : bagaimana cara untuk membebaskan kelebihan unsur Fe yang terikat kuat dalam bentuk kompleks Fe(III)-siderophore pada jaringan sel membran bagian dalam (interior), sesudah tahap assimilasi Fe tersebut. Kelebihan unsur Fe tersebut haruslah dibebaskan, dikarenakan dapat mengakibatkan degenerasi dan kerusakan pada jaringan sel membran tersebut. Secara umum telah diusulkan mekanisme pembebasan kelebihan unsur Fe tersebut, melalui dua tahap mekanisme yang berbeda, yaitu : 1. Mekanisme pertukaran ligan, antara ligan siderophore dengan ligan biologis lainnya, sehingga terbentuk kompleks Fe(III)-ligan biologis yang memiliki kestabilan jauh lebih rendah daripada kestabilan kompleks Fe(III)-siderophore, sehingga memudahkan untuk proses pembebasan unsur Fe yang terikat tersebut (ligan biologis yang digunakan, adalah EDTA yang merupakan model perwakilan ligan biologis) ; 2. Mekanisme reduksi Fe(IIl)-siderophore yang stabil, menjadi kompleks Fe(II)-siderophore yang memiliki kestabilan jauh lebih rendah, sehingga memudahkan untuk proses pembebasan unsur Fe yang terikat tersebut. Dalam penelitian ini, dilakukan isolasi dan pemurnian suatu jenis siderophore yang dikenal dengan nama Azotobactine #948;, suatu siderophore yang dibiosintesis oleh bakteri Azotobacter vinelandii (Strain D), dan dipelajari dalam skala laboratorium (secara in vitro) mekanisme pembebasan Fe yang terikat dalam bentuk kompleks Fe(III)-Azotobactine #948;, melalui jalur mekanisme reduksi elektrokirnia dengan metoda voltameter siklis reversibel, dan mekanisme pertukaran ligan dengan metoda spektrophotometri UV-VIS. Dari hasil studi mekanisme pembebasan Fe yang terikat dalam kompleks Fe(III)-Azotobactine #948; lewat mekanisme pertukaran ligan antara ligan Azotobactine #948; dengan ligan EDTA pada variasi pH antara 3,644 dan 5,183, diperoleh harga kobs (tetapan laju reaksi pertukaran ligan total) sebesar 3,263 x 10-4 detik-1 pada pH = 3,644 dan 7,293 x 10-5 detik-1pada pH = 5,183 , dengan 3 tahapan mekanisme, sebagai berikut : Tahap 1 : tahap kesetimbangan protonasi kompleks Fe(III)-Azotobactine #948; yang berlangsung cepat. Tahap 2 : reaksi bimolekuler dengan EDTA, membentuk kompleks terner (kompleks intermediet) yang berlangsung cepat. Tahap 3 : dissosiasi kompleks terner yang tubentuk menjadi ligan bebas Azotobactine #948;. Sedangkan dari hasil studi mekanisme pembebasan Fe dalam kompleks Fe(III)-Azotobactine #948; lewat jalur mekanisme reduksi elektrokimia, menghasilkan harga potensial oksido-reduksi kompleks Fe(III)/Fe(II)-Azotobactine #948; sebesar t (389±10) mvolt dan harga tetapan kestabilan pernbentukan kompleks Fe(II) Azotobactine #948; sebesar log KFe(II)-Azotobactine #948; = 8,456.

Actions (login required)

View Item